靠螺纹密封的联接螺纹 梯形牙型为等腰梯形,牙侧角3o,内外螺纹最常用的传动螺纹 螺纹 以锥面巾紧不易松动,工艺较好,牙根强度高,对中性好 锯齿牙型不为等腰梯形,工作面的牙侧角只能用于单向受力的螺形螺3o,非工作面的牙侧角30o。外螺纹牙纹联接或螺旋传动,如螺纹 根有较大的圆角,以减少应力集中。内旋压力机 外螺纹旋合后,大径处无间隙,便于对中。兼有矩形螺纹传动效率高和梯形螺纹牙根旨度高的特点 5-2 将承受轴向变载荷的联接螺栓的光杆部分做得细些有什么好处? 答:可以减小螺栓的刚度,从而提高螺栓联接的强度。
5-3 分析活塞式空气压缩气缸盖联接螺栓在工作时的受力变化情况,它的最大应力,最小应力如何得出?当气缸内的最高压 力提高时,它的最大应力,最小应力将如何变化? 解:
最大应力出现在压缩到最小体积时,最小应力出现在膨胀到最大体积时。当汽缸内的最高压力提高时,它的最大应力增大,最小应力不变。 5-4 图5-49所示的底板螺栓组联接受外力FΣ作用在包含x轴并垂直于底板接合面的平面内。试分析底板螺栓组的受力情况,并判断哪个螺栓受力最大?堡证联接安全工作的必要条件有哪些?
5-5 图5-49是由两块边板和一块承重板焊接的龙门起重机导轨托架。两块边板各用4个螺栓与立柱相连接,托架所承受的最大载荷为20kN,载荷有较大的变动。试问:此螺栓连接采用普通螺栓连接还是铰制孔用螺栓连接为宜?为什么?Q215,若用M6×40铰孔用螺栓连接,已知螺栓机械性能等级为8.8,校核螺栓连接强度。
[解] 采用铰制孔用螺栓连接为宜
因为托架所受的载荷有较大变动,铰制孔用螺栓连接能精确固定被连接件的相对位置,并能承受横向载荷,增强连接的可靠性和紧密性,以防止受载后被连接件间出现缝隙或发生相对滑移,而普通螺栓连接靠结合面产生的摩擦力矩来抵抗转矩,连接不牢靠。 (1)确定M6×40的许用切应力[?]
由螺栓材料Q215,性能等级8.8,查表5-8,可知[ζs]?640MPa,查表5-10,可知[S?]?3.5~5.0
?[?]?[ζs]640???182.86~128?MPa [S?]3.5~5.0
[ζp]?ζs640??426.67MP aSp1.5(2)螺栓组受到剪力F和力矩(T?FL),设剪力F分在各个螺栓上的力为Fi,转矩T分在各个螺栓上的分力为Fj,各螺栓轴线到螺栓组对称中心的距离为r,即r?150?752mm 2cos45?
?Fi?11F??20?2.5kN88 FL20?300?10?3 Fj???52kN8r8?752?10?3由图可知,螺栓最大受力
Fmax?Fi?Fj?2FiFjcosθ?2.52?(52)2?2?2.5?52?cos45??9.015kN
22Fmax9.015?103?????319?[?] 2?2?d0?6?10?344??
Fmax9.015?103?ζp???131.8?[ζp]
d0Lmin6?10?3?11.4?10?3故M6×40的剪切强度不满足要求,不可靠。
5-6 已知一个托架的边板用6个螺栓与相邻的机架相连接。托架受一与边板螺栓组的垂直对称轴线相平行、距离为250mm、大小为60kN的载荷作用。现有如图5-50所示的两种螺栓布置形式,设采用铰制孔用螺栓连接,试问哪一种布置形式所用的螺栓直径最小?为什么?
[解] 螺栓组受到剪力F和转矩,设剪力F分在各个螺栓上的力为Fi,转矩T分在各个螺栓上的分力为Fj
(a)中各螺栓轴线到螺栓组中心的距离为r,即r=125mm
?Fi? Fj11F??60?10kN66
FL60?250?10?3???20kN?36r6?125?10
由(a)图可知,最左的螺栓受力最大Fmax?Fi?Fj?10?20?30kN (b)方案中
Fi?11F??60?10kN 66
Fjmax?Mrmax?ri?16?FLrmax2i?ri?162i?125?2?360?250?10?3????125?10?2???24.39kN 2??125?2???125??2??2??4??125?10?6????????2?????????2?2 由(b)图可知,螺栓受力最大为
Fmax?Fi?Fj?2FiFjcosθ?102?(24.39)2?2?10?24.39?222?33.63kN 5 ?由d0?4Fmax 可知采用a)(布置形式所用的直螺径栓较小????5-7 图5-52所示为一拉杆螺纹联接。已知拉丁所受的载荷F=56KN,载荷稳定,拉丁材料为Q235钢,试设计此联接。
5-8 两块金属板用两个M12的普通螺栓联接。若接合面的摩擦系数